購買設(shè)計請充值后下載，，資源目錄下的文件所見即所得，都可以點開預覽，，資料完整，充值下載可得到資源目錄里的所有文件。。。【注】：dwg后綴為CAD圖紙，doc,docx為WORD文檔，原稿無水印，可編輯。。。具體請見文件預覽，有不明白之處，可咨詢QQ:12401814
編號： 畢業(yè)設(shè)計說明書 題 目： 塑料斜齒輪旋轉(zhuǎn) 脫螺紋注塑模具設(shè)計 學 院： 專 業(yè)： 學生姓名： 學 號： 指導教師單位： 姓 名： 職 稱： 題 目 類 型 ： ?理 論 研 究 ?實 驗 研 究 ?工 程 設(shè) 計 ?工 程 技 術(shù) 研 究 ?軟 件 開 發(fā) 2014 年 5 月 4 日 摘 要 伴隨著全球性經(jīng)濟發(fā)展，新技術(shù)革命浪潮不斷的突破與發(fā)展，跨越性的技術(shù)發(fā)展已 經(jīng)成為推動世界經(jīng)濟增長的重要因素。市場經(jīng)濟的不斷繁榮，極大地促進了對體積小， 工業(yè)產(chǎn)品的品種多，低成本，高品質(zhì)的方向發(fā)展。為了提高生產(chǎn)周期的市場競爭力的 核心產(chǎn)品的要求越來越高，開發(fā)周期短，因此對各種產(chǎn)品的制造的關(guān)鍵技術(shù)及設(shè)備， 模具的要求也越來越嚴格和苛刻的。 模具是基礎(chǔ)工業(yè)之一。隨著市場經(jīng)濟全球化趨勢和各種高新技術(shù)的迅猛發(fā)展，快 速經(jīng)濟模具被賦予了新的內(nèi)涵和新的任務，種類的激增，促使快速經(jīng)濟制模材料向著 多品種系列化邁進，不斷促使工藝有新突破和發(fā)展。鑒于商品經(jīng)濟的快速發(fā)展，產(chǎn)品 換代更新的加速，以及市場競爭愈發(fā)激烈，都愈發(fā)高的刺激著快速經(jīng)濟制模技術(shù)朝著 短周期、低成本、高質(zhì)量及高制造精度等方向發(fā)展。鑒于它能夠使企業(yè)獲得更大的市 場，創(chuàng)造更大顯著的經(jīng)濟效益，因此愈發(fā)受到企業(yè)家的垂青以及獲得相關(guān)領(lǐng)導部門的 政策資金的支持。鑒于快速發(fā)展的高新技術(shù)以及各種技術(shù)的綜合運用，未來必定會產(chǎn) 生新型節(jié)能省材的快速制模技術(shù)來適應社會生產(chǎn)中差異化需求。 此次畢業(yè)設(shè)計是對塑料斜齒輪注塑模具設(shè)計，難點在于實現(xiàn)自動旋轉(zhuǎn)脫螺紋功能。 本設(shè)計有兩大亮點，一是使用齒輪齒條傳動機構(gòu)來實現(xiàn)測抽芯，二是用軸承使型腔旋 轉(zhuǎn)來實現(xiàn)脫螺紋設(shè)計。因模具中有多處需要配合，可能使模具在制造和裝配方面有些 難度。 關(guān)鍵詞：模具；斜齒輪；結(jié)構(gòu)設(shè)計；注射模；型腔 Abstract With the global economic development, new technology revolution continued breakthroughs and development, leapfrog technology development has become an important factor in promoting world economic growth . Continued prosperity of the market economy , which greatly promoted to small, multi- variety of industrial products , low-cost , high-quality direction. In order to enhance the core products in the market competitiveness of the production cycle, and increasingly demanding shorter development cycle , and therefore the key to the manufacture of various products, technology and equipment - mold requirements are increasingly stringent and demanding . Mold is one of the basic industries . With the rapid development of economic globalization and a variety of high-tech markets , rapid economic mold was given a new meaning and a new task , the type of surge , prompting rapid economic modeling material moving toward multi- variety series , continue to promote technology breakthroughs and development. Given the rapid development of the commodity economy , accelerate the upgrading products , and market more competitive , are increasingly high to stimulate rapid economic modeling techniques towards short-cycle , low-cost , high-quality and high manufacturing precision direction. Given its ability to enable enterprises to gain a larger market , creating greater significant economic benefits , and therefore increasingly favored by the entrepreneurs and access to funding to support policies related to the leadership department. Given the rapid development of high-tech and comprehensive use of various technologies , the future will certainly generate new energy-saving materials for rapid tooling technology to meet the social needs of the difference in production . The graduation project is a plastic injection mold design helical gear , the difficulty lies off the automatic rotation of the threaded function. This design has two bright spots , one using rack and pinion mechanism to achieve measured Pulling , two bearings so that the cavity is rotated to achieve the de- thread design . Because there are many die with blood , may cause some difficulty in mold manufacturing and assembly areas . Keyword: mold ; bevel wheel; structural design;plastics injection mold; cavity 目 錄 引言 ...........................................................1 1 塑件（斜齒輪）的分析 ........................................3 1.1 塑件（ABS）的三維模型 .................................................3 1.2 塑料的基礎(chǔ)知識與應用 ..................................................4 1.3 ABS塑料 ...............................................................4 1.3.1塑料 ABS的基本概念 ...................................................4 1.3.2塑料 ABS的特性 .......................................................5 1.3.3塑料 ABS的成型特性及成型條件 .........................................6 1.3.4塑料 ABS的成型條件 ...................................................6 1.4 塑件結(jié)構(gòu)工藝性要求的了解及分析 ........................................7 1.5 脫模斜度 ［1］ ...........................................................7 1.6 塑件的壁厚 ［1］ .........................................................7 1.7 圓角 ..................................................................8 2 注射機的選擇 ................................................9 3 型腔數(shù)目的決定 .............................................10 4 成型零件設(shè)計 ...............................................12 4.1 確定型腔壁厚 .........................................................12 4.2 動模板厚度的計算 .....................................................12 4.3 分型面的確定 ［1］ ......................................................13 4.4 排氣系統(tǒng)的設(shè)計 .......................................................13 4.5 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計 ...................................................14 4.5.1成型凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計 ..................................................14 4.5.2成型凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計 ..................................................14 4.5.3型腔尺寸計算 ........................................................14 5 澆注系統(tǒng)設(shè)計 ...............................................18 5.1 主澆道（澆口套）的設(shè)計 ...............................................18 5.2 澆口的設(shè)計 ［1］ ........................................................20 5.3 定位圈的選擇 .........................................................20 6 模具溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計 .....................................21 6.1 模具溫度調(diào)節(jié)對塑件質(zhì)量的影響 .........................................21 6.2 加熱系統(tǒng)的設(shè)計 .......................................................21 6.3 冷卻系統(tǒng)設(shè)計 .........................................................21 7 脫模機構(gòu)的設(shè)計 .............................................22 7.1 推管脫模機構(gòu)設(shè)計 ...............................22 7.2 內(nèi)螺紋抽芯脫模機構(gòu)的設(shè)計 .............................................22 7.2.1螺紋型芯的設(shè)計 ......................................................22 7.2.2傳動齒條的設(shè)計 ......................................................24 8 復位機構(gòu)的設(shè)計和選擇 .......................................26 8.1 彈簧的選用 ［4］ ........................................................26 8.2 彈簧的分布形式 .......................................................27 9 合模導向機構(gòu)的設(shè)計 .........................................28 9.1 導向機構(gòu)的功用 .......................................................28 9.2 導向機構(gòu)的選用 ［5］ ....................................................28 10 型芯與側(cè)型芯脫模力的計算 ..................................29 10.1 型芯脫模力的計算 ....................................................29 10.2 側(cè)抽芯力計算 ........................................................29 11 模具的閉模高度和開模行程驗算 ..............................30 12 模具其它零件的設(shè)計 ........................................31 13 標準件的選擇 ［5］ ...........................................32 14 模具的總裝圖以及運動順序、及其特點 ........................33 15 模具的安裝、調(diào)試 ..........................................34 16 工藝卡片 ..................................................35 16.1 塑件成型工藝卡 ......................................................35 16.2 機械加工工藝卡 ......................................................36 16.2.1澆口套定位圈機械加工工藝卡 .........................................36 16.2.2定模板機械加工工藝卡 ...............................................37 16.2.3墊塊機械加工工藝卡 .................................................38 結(jié)論 ..........................................................39 謝辭 ..........................................................40 參考文獻 ......................................................41 桂林電子科技大學畢業(yè)設(shè)計（論文）報告用紙 第 1 頁 共 41 頁 引言 模具是一種重要的工業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)技術(shù)和設(shè)備，是國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)，被冠以現(xiàn)代 “工業(yè)之母” 。 現(xiàn)代生產(chǎn)中，模具因其加工效率高，互換性，節(jié)約了材料，所以廣泛 應用。作為一個蓬勃發(fā)展的行業(yè)，在整個模具塑料模具發(fā)展很快。作為制造行業(yè)的一 個后起之秀，它以它獨特的優(yōu)勢而被廣泛應用，極大地促進了塑料工業(yè)的質(zhì)的發(fā)展。 （一） 、我國塑料模具的發(fā)展現(xiàn)狀 模具是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的重要工藝裝備。依工業(yè)技術(shù)的飛躍式發(fā)展，依靠模具來進 行加工在國民經(jīng)濟的各領(lǐng)域中愈發(fā)常見。 隨著塑料工業(yè)的迅速發(fā)展，效率高，自動化程度高，壽命長和高精密模具的設(shè)計 和制造是關(guān)注未來的重點。例如電視機外殼、空調(diào)機零件、洗衣機內(nèi)缸、電冰箱、燈 座、周轉(zhuǎn)箱等模具。世界上的一些工業(yè)化國家，其工業(yè)產(chǎn)值已超過機床工業(yè)的模具， 其增長率也超過了機床，汽車，電子等行業(yè)。在這些國家，模具工業(yè)已成為國民經(jīng)濟 的基礎(chǔ)工業(yè)之一。美國工業(yè)界稱“模具工業(yè)是美國工業(yè)的基石” ，日本模具協(xié)會稱“模 具是促進社會富裕的動力” 。什么東西既具有自己的價值通過同一模具為社會創(chuàng)造了巨 大的經(jīng)濟效益和社會效益。 一流的模具設(shè)計理念、高質(zhì)量的制造水平、上等的材料、合理的加工工藝和現(xiàn)代 化管理及成型設(shè)備等都是制造優(yōu)質(zhì)模具不可獲缺的。一副優(yōu)質(zhì)的模具可以重復上百萬 次成型，這是和上面所陳述的因素分不開的?？v觀國內(nèi)外同行情況，注塑成型技術(shù)發(fā) 展趨勢大致有以下幾個方面： （1）CAD/CAE/CAM 技術(shù)在模具設(shè)計與制造中的應用； （2）模具制造對工業(yè)領(lǐng)域的推動發(fā)展； （3）開發(fā)模具逆向工程，創(chuàng)新模具的快測技術(shù)； （4）開發(fā)上等的模具材料和對其表面進行特殊處理； （5）提升模具標準化水平，用模塊化實現(xiàn)模具的重組； （6）模具的模塊化、集成化、精密化。 塑料模具在我國的發(fā)展很快。塑料模的設(shè)計制造、CAD/CAE/CAM 技術(shù)、CAPP 技術(shù)， 已有不少的企業(yè)及研究機構(gòu)在開發(fā)及應用。在設(shè)計及制造技術(shù)上與一流水準相比有一 定的不足。專用模具鋼的種類少少、標準化程度不高、質(zhì)量尚不穩(wěn)定等問題還在困擾 著我國模具行業(yè)；模具的商品化、系列化及規(guī)?；芰€有不少改進及提升的空間； CAD、CAM、Flow Cool 等軟件應用程度不是很高；提高模具的設(shè)計與制造水平是增加國 際核心競爭能力比不可少的。 近些年來，伴隨著模具綜合技術(shù)的提升，模具產(chǎn)品也更加復雜、精密，模具制造 成本和周期也在縮短。 （二） 、研究此項目的內(nèi)容、目的和意義 通過計算機數(shù)據(jù)模擬和仿真對塑料注射模具的設(shè)計思路和制造過程進行有效的評 桂林電子科技大學畢業(yè)設(shè)計（論文）報告用紙 第 2 頁 共 41 頁 估和預測，并且可改善模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計并快速制得樣品，便于贏得客戶，爭取定單， 從而擴大市場及占有率；此外還降低返廠率，縮短生產(chǎn)周期，節(jié)省材料和費用，進而 很大幅度地降低了模具的生產(chǎn)成本。 此項目針對的內(nèi)容和要求: （1）擬定斜齒輪塑件的成型工藝，選用合理的成型設(shè)備。 （2）合理的模具設(shè)計結(jié)構(gòu)。必要時可依模具要求對塑件圖紙進行適當?shù)男薷摹?（3）長使用壽命、高強度，高耐磨性是模具配件必不可少的。 （4）經(jīng)濟性好、便于制造是模具制造需要考慮的。 （5）確定零件尺寸及形狀，選擇合理的結(jié)構(gòu)。 （6）高效率、高可靠性、高自動化程度是模具設(shè)計制造的精髓。 研究此項目的目的與意義: （1）選擇合適的塑料及成型工藝。 （2）通過對產(chǎn)品質(zhì)量分析，改進模具的工藝及結(jié)構(gòu)設(shè)計。 （3）將模具設(shè)計融合到 CAD/CAM/CAE 的運用中去。 （4）提高分析和解決問題的能力，改進我們的學習與創(chuàng)新發(fā)展。 桂林電子科技大學畢業(yè)設(shè)計（論文）報告用紙 第 3 頁 共 41 頁 1.塑件（斜齒輪）的分析 1.1 塑件（ABS）的三維模型 如下圖 1.1： (a) (b) 圖 1.1 塑件三維圖 桂林電子科技大學畢業(yè)設(shè)計（論文）報告用紙 第 4 頁 共 41 頁 圖 1.2 塑件尺寸圖 1.2 塑料的基礎(chǔ)知識與應用 塑料是塑料為主要原料，再加入適量填料，增塑劑，潤滑劑，穩(wěn)定劑，著色劑等 材料，固化劑。 塑料的種類繁多，性能上也有較大差異,從事塑料應用技術(shù)領(lǐng)域工作時人，應該首 先對所選的塑料的類型，結(jié)構(gòu)和相關(guān)性能的認識，有必要獲得必要的基本知識以及了 解塑料的應用范圍。 按塑料的分子結(jié)構(gòu)及特性可分為熱塑性塑料和熱固性塑料兩種。 按塑料的使用情況一般可以分為通用塑料、特種塑料、工程塑料三大類。 1.3 ABS塑料 1.3.1 塑料 ABS 的基本概念 ABS 塑料(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯) 英文名稱:Acrylonitrile Butadiene Styrene。 比重:1.05g/cm3 成型收縮率:0.3～0.9% 成型溫度：180～200℃ 干燥條件：80～85℃2～3 小時 塑料性能: （1）良好的整體性能，高的抗沖擊強，化學穩(wěn)定性。 （2）具有較高的耐熱性，高的影響，完全燃燒，提高透明度。 桂林電子科技大學畢業(yè)設(shè)計（論文）報告用紙 第 5 頁 共 41 頁 （3）與有機材料的熔接性較好，且表面可進行處理，如鍍鉻、噴漆等。 （4）較 HIPS 流動性差一些，較 PMMA、PC 等好，柔韌性好。 ABS 塑料是以高分子化合物為基礎(chǔ)而混合的復合材料。綜合了原有材料的性能特 點，其最大的特點是可根據(jù)需要進行材料設(shè)計，這也是它和其它塑料最大的不同。 ABS 高分子材料獨特的結(jié)構(gòu)和易加工、易改性特點，使其具有其他材料無法比擬、 無可取代的優(yōu)越性能。于此同時 ABS 塑料不僅有聚合物的一般熱性能和力學性能外， 還具有一些特殊功能，如物質(zhì)、信息和能量的轉(zhuǎn)換、傳遞和儲存等。 1.3.2 塑料 ABS 的特性 ABS 的詳細特性在下表 1-1 中給出。 表 1-1 ABS 塑料的特性 性能項目 試驗條件[狀態(tài)] 測試方法 測試數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù)單位 基 本性能 熔體流動速 率 230℃×2.16Kg ASTM D-1238 1.8 g/10min 收縮率 23℃ FCFC Method 0.3-0.8 % 密度 23℃/23℃ ASTM D-792 0.96 機 械性能 降伏點 抗張強度 23℃ ASTM D-638 360 kg/cm2 斷裂延長率 23℃ ASTM D-638 >200 % 彎曲模量 23℃ ASTM D-790A 15500 kg/cm2 洛氏硬度 23℃ ASTM D-785 100 R-Scale Izod沖擊強 度 23℃,1/8″厚 ASTM D-256 6.0 kg-cm/cm2 熱性能 熱變形溫度 at 4.6kg/cm2，Unanneale d,1/4″厚 ASTM D-648 135 ℃ 其它性 能 FDA Compliance 21 CFR Pt 177.1520 Yes 通常，塑料的熔點并非是一個固定的數(shù)值，而是用熱變形溫度來顯示。 ABS 是升級強化版的 PP，有較高的熱變形溫度，耐熱性能好，注塑收縮率較低，尺寸 穩(wěn)定性能好，故特別適用于有耐溫需求的汽車零件以及電氣部件等。 熱塑性塑料在恒壓力下，依據(jù)受熱的溫度的差異，存在玻璃、高彈和粘流三種狀 態(tài)。ABS 是在粘流態(tài)下成型的制品，可用注射成型來制作。ABS 具有適度的流動性，主 要由壓力和溫度確定其流動性。因為是熱塑性的，所以在模具設(shè)計和注塑成型的選擇 桂林電子科技大學畢業(yè)設(shè)計（論文）報告用紙 第 6 頁 共 41 頁 都需要注意螺桿注射機的選擇，澆注截面應大些，料筒及模具應鍍鉻，不應有有死角 滯料，加熱時間、模溫、成型溫度、螺桿轉(zhuǎn)速及背壓等都需要嚴格控制 ［1］ 。 1.3.3 塑料 ABS 的成型特性及成型條件 材料成型收縮率小，易產(chǎn)生應力集中而引發(fā)熔融開裂，因此控制成型條件以及成 型后退火處理可以有效減少塑件的開裂情況。 ⑴無定形料,流動性中等,吸濕大須充分干燥,表面要求光澤的塑件須長時間預熱干 燥 80～85℃度,2～3 小時. ⑵高料溫、高模溫等方法可以提高材料的流動性，減少夾水紋現(xiàn)象。 ⑶摩擦系數(shù)低，高，淺側(cè)凹槽可強迫脫模，塑件表面可帶有皺紋花樣，但易產(chǎn)生 表面缺陷，如毛斑、折皺、熔接痕、縮孔、凹痕等弊病。 ⑷收縮率及成型收縮范圍中等。 ⑸ABS 塑料的干燥，ABS 塑料的吸濕性和對水分的敏感性較大，在加工前需進行 干燥和預熱。 ⑹選用直通式噴嘴，為避免流涎現(xiàn)象可將噴嘴孔改成喇叭狀，并適當?shù)乜刂茋娮?溫度。 ⑺模溫對塑件質(zhì)量有較大的影響，模溫低時，收縮率，抗壓，抗彎，抗沖擊強度 大，料溫對塑件質(zhì)量影響較大，料溫過低會造成缺料。 ⑻模具澆注系統(tǒng)對料流阻力要小，進料口宜取厚，盡可能的避免死角積料。 1.3.4 塑料 ABS 的成型條件 表 1-2 塑料 ABS 的成型條件 注射成型機類型 螺桿式 比重（g／cm） 1.41～1.43 收縮率(%) 0.3～0.9 注射壓力(kg/cm) 800～1000 噴嘴溫度(oC) 170～180 螺桿轉(zhuǎn)速(n/min) 28 模具溫度(oC) 90～120 適用注射機類型 螺桿式 預熱 溫 度 （oC） 時間（h） 80～100 3～5 料筒 溫度 （oC） 前 斷 中 斷 后 斷 180～200 190～220 160～170 成型 時間 （s） 注射時間 高壓時間 冷卻時間 總周期 20～90 0～5 20～60 50～160 后處理 方 法溫度（oC） 時間（h） 紅外線燈 鼓風烘箱 140～1454 1.3.5 塑料 ABS 的主要用途 作為熱塑性工程塑料的 ABS 具有較高的韌性、耐熱性和強度，還具有加工優(yōu)勢， 如熔體溫度低、結(jié)晶快等，同時還有其基本優(yōu)點，如尺寸穩(wěn)定性，耐化學品性。ABS 也 是一種重要的工程塑料，它的抗疲勞強度較高，尺寸穩(wěn)定。制品可在-40～100 oC 范圍 桂林電子科技大學畢業(yè)設(shè)計（論文）報告用紙 第 7 頁 共 41 頁 內(nèi)能以較高的硬度，耐磨性，剛度和強度長期使用。 在工業(yè)生產(chǎn)中， ABS 可代替一部分金屬應用于電器、汽車、機床、化工、機械、 、 農(nóng)業(yè)機械等行業(yè)。ABS 特別適用于制作輥子、滾輪、齒輪、軸承、凸輪等傳動等耐磨零 件，也可以用來制造化油器，汽車的儀表板，各種管道等蓋。ABS 是極具市場前景工程 塑料，ABS 是新的商機，潛在市場。 1.4 塑件結(jié)構(gòu)工藝性要求的了解及分析 要想得到優(yōu)良的塑料制件，除了選用合理的原材料以外，塑件結(jié)構(gòu)的工藝性必須 在考慮的范圍之內(nèi)，我們在考慮塑件結(jié)構(gòu)工藝性時，需要遵守以下原則： ⑴在設(shè)計之初，必須將收縮率、流動性等將原材料的結(jié)構(gòu)工藝性考慮在內(nèi)。 ⑵在保證塑件的性能，物理性能和力學性能，耐化學性，耐熱性和電性能，如要 求的前提下，盡可能的厚度均勻，結(jié)構(gòu)簡單，使用方便。 ⑶設(shè)計時需考慮模具的總體布局結(jié)構(gòu)，使模具的抽芯和推出機構(gòu)簡易和模具型腔 制造方便。 ⑷對塑件外觀有較高的要求時，需先進行造型，然后在繪制圖樣。 選擇模具分型面幾何形狀和塑件的成型方法，直接決定了塑料成型模具的成功。 所以，在設(shè)計時應該使塑件的幾何形狀能適用于其成形工藝。 1.5 脫模斜度 ［1］ 由于塑件在冷卻過程中產(chǎn)生收縮，因此在脫模前會緊緊地包住型芯或型腔中的其 它凸起部分。為了便于剝離，防止模具塑料表面劃傷，擦毛等，為了便于塑件從塑料 芯模腔取出，在設(shè)計時沿脫模方向均應有足夠的脫模斜度。 塑件上脫模斜度的大小，與塑件的性質(zhì)、收縮率大小、摩擦系數(shù)大小、塑件厚度 和幾何形狀有關(guān)。與軟質(zhì)塑料相比，硬質(zhì)塑料的脫模斜度較大；脫模斜度與塑件形狀 的復雜程度或成型孔的數(shù)目有關(guān)；塑件的脫模斜度與高度、孔深呈反比；壁厚增加， 內(nèi)孔包住型芯，脫模斜度也應大些。 根據(jù)塑件材料 ABS 推薦的脫模斜度為 40＇～1°30＇。由塑件屬硬脆類塑料且厚壁 的塑件，故脫模斜度可取較大值依據(jù)塑件幾何形狀及收縮規(guī)律，因為它的向心收縮性， 所以一般內(nèi)表面的脫模斜度大于外表面,依據(jù)塑膠零件的精度來確定脫模的斜度，內(nèi)表 面取 1°，外表面取 1°30＇。 1.6 塑件的壁厚 ［1］ 塑件需有一定的厚度，才能保證塑件在使用中有足夠的強度和剛度，而且也為了 塑料在成型時保持良好的流動狀態(tài)。有時塑件在使用時所需的強度雖然很小，但也需 要有適當?shù)暮穸葋沓惺苊撃Ｍ顺隽?。熱塑性塑件的厚度一般?1-4mm，壁厚大，就會易 產(chǎn)生起泡和凹陷，并且也不易冷卻。 壁厚與流程有密切關(guān)系，且成比例關(guān)系，根據(jù) ABS 屬流動性中等。 桂林電子科技大學畢業(yè)設(shè)計（論文）報告用紙 第 8 頁 共 41 頁 可得： （1-1）7.0)81/(???LT m25.042?? 即厚度≥2 mm 即可；由于塑件最薄處為 5.5mm，因此符合要求，流程短愈短愈有 利于注射成型。 1.7 圓角 設(shè)計塑件時，為了減小應力集中，同時增加手感體驗和美觀，體現(xiàn)人性化設(shè)計， 常采用圓弧過渡。此外，圓弧還提高了塑件的強度，使脫模更易，同時還使模具型腔 在淬火或使用時不易開裂。本設(shè)計中塑件圓角都取 R=0.5mm。 桂林電子科技大學畢業(yè)設(shè)計（論文）報告用紙 第 9 頁 共 41 頁 2 注射機的選擇 ⑴塑件的體積計算 （2-mZMD1.46cos/n???? 1） 321 89.7)/.46(V?? 2 058 323 ./??）（ 4 m24)7( 321VV?? 52.4718.3905.89.86? ? 3cm5 （2-g6..????PVG 2） ⑵選擇注射機 由于塑件為大批量生產(chǎn)，所以盡可能采用多型腔，綜合考慮應選用 ZS—ZY—125 型臥式注塑機。 依 XS—ZY—125 型注塑機可得如下表 2-1： 表 2-1 XS—ZY—125 型注塑機參數(shù)（mm ） 螺桿直徑 42 最大理論注射量 125 注射壓力 120 MPa 鎖模力 900KN 最大成型面積 645㎝2 模具最大厚度 300 注射行程 115 模具最小厚度 200 模板最大行程 300 噴嘴孔徑 4 噴嘴圓弧半徑 12 噴嘴移動距離 210 型腔許用壓力 280（kg/cm 2） 定模板上孔徑 100 兩拉桿之間距 260×290 定模板上孔深 10 頂出形式 中間頂出 動模板上孔徑 100 桂林電子科技大學畢業(yè)設(shè)計（論文）報告用紙 第 10 頁 共 41 頁 3 型腔數(shù)目的決定 注射模的型腔數(shù)目可根據(jù)需要來確定，可以是一模一腔或一模多腔。型腔數(shù)目越 多，塑件尺寸的精度精度也就相對較低，若塑件的精度不高，可選用多型腔數(shù)。以注 塑成型的生產(chǎn)效益上看，表面上多型腔模比單型腔模經(jīng)濟效益要高，但以制造的難度 來衡量的話，單型腔比多型腔制造難度小。由于此塑件的精度要求不高，生產(chǎn)批量適 中，而且還有側(cè)抽芯，抽芯距也較長，在制品生產(chǎn)及模具的加成本上考慮，可選為一 模一腔。 （1）注射機的鎖模力 鎖模力務必要超過模具在開模方向上投影面積的注射壓力總和。 ①注射基本壓力（依塑件流程比及壁厚而不同） （3-sKP??cb 1） Ｐ——型腔注射壓力，Ｐ取＝2800 Ｐb——基本壓力 Kc＝1.7 （ABS） K?＝1～1.25 取 K?＝1.4 ②、鎖模力 鎖模力不小于總注射壓強的 1.5 倍，即 （3-1.05.1??APF 2） 壁厚為 5.5mm，取最小。本次設(shè)計選用采用圓薄片型澆口，流程比為 42/5.5=7.6 有查圖可得 L／ｔ=7.6，壁厚=5.5mm，Ｐs=13Mpa，由 Kc 系數(shù)表查得 Kc=1.25，塑件形 狀復雜可取 Ks=1.4，由公式： （3-sKP??cb 3） 得注射壓力 P： Mpa2375.2.143?? 投影面積 ： 22 4.17cm...RA??? 型腔總投影面積 ： 28.34.17? 桂林電子科技大學畢業(yè)設(shè)計（論文）報告用紙 第 11 頁 共 41 頁 由： 1.05.1??APF 得鎖模力： KN906.2.8342. ??? 故鎖模力是足夠的。 ③ 開模距離 由塑料部分長度為 42mm，是從模具中取出，距離應大于兩倍的模板澆注系統(tǒng)的總 長度的長度，即 ：L=2×42＋50=134mm. 由 ZS-ZY-125 注射機的最大開模行程為 300mm，故能夠完全可以取出塑件 。 ④ 模板面積 型腔的模板面積大小必須能在注射機上安裝。此塑件基本尺寸為 ф47mm， 。一模一 腔時，模板長、寬各約為 300mm、 280mm，可以裝入；一模兩腔時，模板長、寬各約為 600mm、300mm，則不可以裝入。由選用 ZS—SY—125 型注射機，故只好取用一模一腔。 （2）合理確定型腔數(shù) 為了合理地確定了型腔的數(shù)目，需檢查注射容量，根據(jù)各注塑機的注射量不超過 最大注射量的 80%。即： （3-件澆 ） WSN/8.0(??? 4） N－—型腔數(shù) Ｓ－—注射機注射量（克） Ｗ 澆 －—澆注系統(tǒng)的重量 Ｗ 件 －—塑件重量 克12096.5??S 克澆W 克件 34 代入得： 138.24)0128.( ??????N 即取一腔許可。 桂林電子科技大學畢業(yè)設(shè)計（論文）報告用紙 第 12 頁 共 41 頁 4 成型零件設(shè)計 4.1 確定型腔壁厚 1、由強度計算來確定其壁厚,如圖 4.1： 圖 4.1 型腔壁厚 （4-)/()(2PrRtt???? 1） 已知： (設(shè)模具鋼的抗拉力應 , 取安全系數(shù)為 4)； 2/10cmkgt?? 2/kg40cm ；62.3r8p 5.9)81()28106.32 ?????R 壁厚≥5.9mm 即可。但為了保險，把型腔外徑取為H95.9r? 70mm。 2、依據(jù)變形量校核型腔壁厚 （4-])/()[(/ 22???????rRrEPr 2） ]3.0)253(53[]10.823[ 26 ??????）（）（ m201.?? 桂林電子科技大學畢業(yè)設(shè)計（論文）報告用紙 第 13 頁 共 41 頁 如按所用塑料收縮率及塑件壁厚計算,所得之壁厚收縮值大于 0.011mm 時,則不影 響脫模，可按所得Ｒ值計算收縮率:ABS 壁厚>6mm 時, 取 1.5～1.9，因此大于 0.012mm，可依設(shè)計值取壁厚 13mm，Ｒ＝70mm。 4.2 動模板厚度的計算 澆注系統(tǒng)和塑料在分型面上的投影面積: （4-2)/(dF?? 3） 2965.41.）（ ?? 2m7 因此,動模板厚度查表可得 F≥10～50cm 2,可取 20～25mm，但鑒于裝入頂管機構(gòu)及 導柱對墊板強度有影響，增大安全系數(shù)，結(jié)構(gòu)分析初定為 H=30mm。 4.3 分型面的確定 ［1］ 分型面是決定模具結(jié)構(gòu)形式的一個重要因素，它與模具的整體結(jié)構(gòu)、澆注系統(tǒng)的 設(shè)計、塑件的脫模和模具的制造工藝等有關(guān)，所以選擇脫模注射模的設(shè)計是關(guān)鍵的一 步。注射模具有的只有一個分型面，有的有多個分型面。根據(jù)分型面的形狀可分為平 直分型面、傾斜分型面、階梯分型面、曲面分型面、瓣合分型面等。 由于分形面受到塑件在模具中的成型位置、澆注系統(tǒng)設(shè)計、塑件結(jié)構(gòu)工藝性及尺 寸精度、嵌件的位置、塑件的推出、排氣等多種因素的影響。所以選擇分型面時應遵 循以下幾項基本原則: (1)分型面應選擇在塑件外形的最大輪廓處。 (2)分型面的選擇需有助于塑件的順利脫模。 (3)分型面的選擇應保證塑件的精度要求。 (4)分型面的選擇需適合塑件的外觀質(zhì)量要求。 (5)分型面的選擇要加工和模具制造。 (6)分型面的選擇應有助于排氣。 分型面選擇的合理對模具有很大的影響因素,因此，應合理選擇脫模方便、不影響 塑件外觀、排氣順利,使其具有良好的工作效果。根據(jù)本齒輪塑件的結(jié)構(gòu),采用平直分 型面，通常分型面都設(shè)計在最大截面處,且起排氣作用，因此將分型面設(shè)在離基準端 28mm 的截面上。因為在此截面一邊有斜齒輪,又有側(cè)抽芯機構(gòu),從軸向型芯角度考慮,脫 模時塑件定會落在有阻螺紋的型芯上。且從保證齒輪的輪廓與孔同軸度考慮,齒輪型腔 與型芯都設(shè)在動模上,否則會導致塑件同軸度及精度下降,因此設(shè)在此截面比較合理 ［1］ 。 4.4 排氣系統(tǒng)的設(shè)計 當塑料熔體充填模具型腔時，必須講澆注系統(tǒng)和型腔內(nèi)的空氣以及塑料在成型過 程中產(chǎn)生的低分子揮發(fā)氣體順利地排出模外。如果氣腔內(nèi)部氣體因各種原因不能排除 桂林電子科技大學畢業(yè)設(shè)計（論文）報告用紙 第 14 頁 共 41 頁 干凈，它會形成塑料泡沫，導致焊縫不強，清晰可見、充滿痕跡的表面輪廓以及缺陷 成型等，另外氣體的存在還會產(chǎn)生反壓力而降低充模速度，因此設(shè)計模具時必須考慮 型腔的排氣問題。注射模通常有如下三種： (1)利用配合間隙排氣。這種類型的排氣形式，其配合間隙不能超過 0.05mm，一般 為 0.03-0.05mm，視成型塑料的流動性性能的好差而定。 (2)在分型面上開設(shè)排氣槽。分型面上開設(shè)排氣槽是注射模排氣的主要形式。 (3)利用排氣塞排氣。如果型腔最后充填的部位不在分型面上，而其附近又沒有活 動型芯或推桿，可在型腔深處鑲?cè)肱艢馊?［1］ 。 為了使塑件制品上不產(chǎn)生氣孔和制造方便，通常選擇間隙排氣。間隙常選在 0.03 ～0.05mm 內(nèi)，不過必須小于其塑料的最大溢邊值，結(jié)合實際考慮，可依靠模具分型面 的間隙和型腔以及側(cè)抽芯的配合間隙來排氣,因此無需另外在設(shè)置排氣導槽,ABS 推筒的 間隙 C 可取 0.02～0.025mm。 4.5 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計 4.5.1 成型凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計 由于零件成型時是直接與塑料接觸的,對塑件的質(zhì)量有直接關(guān)系。所以在選擇結(jié)構(gòu) 時,不但要卻保成型塑件,也要方便加工制造。更復雜的塑料部件，如有側(cè)孔和齒輪， 因此整體的格局是不夠的，但組合件也有其弊端，制造會麻煩很多，且塑件宜產(chǎn)生拼 痕跡。然而，你可以簡化工藝，采用模塊化的復雜模具，減少熱變形壓扁處理的差距 有助于排出，也有利于模具的維修，節(jié)省模具鋼。一般為確保側(cè)壁之間連接的準確性, 故常在連接處的外側(cè)留有 0.3～0.4mm 的間隙, 以便使內(nèi)側(cè)連接更緊密。所以本模具型 腔組合式較合適。 4.5.2 成型凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計 一般凸模的機械加工較凹模方便,同時在工作中受力也較為集中因此多數(shù)凸模選擇 的是整體結(jié)構(gòu)。 4.5.3 型腔尺寸計算 型腔的制造尺寸是包含了塑件成型收縮在內(nèi)的。所以,使用塑料的成型收縮率要在 計算尺寸之前確定。 (1)塑料的成型收縮率 理論上的成型收縮率：塑件在 20℃溫度下的體積／型腔在 20℃溫度下的容積＝成 型收縮率。 也就是體積的收縮,在設(shè)計型腔時,常按長度收縮計算。由于 ABS 是復合型塑料,因 此,其成型中收縮率會有些大,并且其收縮也具有導向性。查得 ABS 厚度大于 8mm 時,收 縮率為 1.5.0～2.1mm,依塑件的復雜程度以及精度取其平均值較合適,取 S=1.8mm (2)工作尺寸計算 型腔制造公差,按精度等級查得 (Δ 為塑件公差值)。齒輪尺寸如下圖3/m??? 桂林電子科技大學畢業(yè)設(shè)計（論文）報告用紙 第 15 頁 共 41 頁 4.2。 （a） (b) 圖 4.2 塑件尺寸 查得各尺寸制造公差值與塑件公差值，如下表 4-1： 表 4-1 尺寸制造公差值與塑件公差值(mm) 尺寸 制造公差值 δz 塑件公差值正偏差 塑件公差值負偏差 Φ47 0.074 0 -1.200 φ28 0.052 0 -0.960 φ17 0.043 0.800 0 φ13 0.043 0.720 0 M4 0.030 0.560 0 24 0.052 0 -0.880 18 0.043 0 -0.800 6 0.030 0 -0.560 桂林電子科技大學畢業(yè)設(shè)計（論文）報告用紙 第 16 頁 共 41 頁 其平均收縮率： （4-%6.0]2)9.30[(cp????S 4） ①計算型腔徑向尺寸： 47D28 型腔徑向尺寸計算公式： （4-zcpS???????0]4/3)1(d[ 5） 40.47 21/%6.? 4089? 320.2 ]96/3).1([ ???D m20 ②計算型芯徑向尺寸： d17 、 d 13 、 型芯徑向尺寸計算公式： （4-zcpsSd?????0]4/3)1([ 6） 240.17 ]8/%.??? mm241.0-98. 267.013/3)[(d?? m.267.0? ③計算型腔深度尺寸： 、 、24H186 型腔深度尺寸計算公式： (4-7)zsMH??????0]3/2%)6.01([ 293.024 4/.? m 852930? 267.018 ]/)6.([ ?? 7270 187.06 53/%.??H 桂林電子科技大學畢業(yè)設(shè)計（論文）報告用紙 第 17 頁 共 41 頁 187.063.5?? ④計算型芯深度尺寸： 、 、 42h418h 型芯深度尺寸計算公式： （4-zcpsMS?????0]3/2)([ 8） 40.42 1/%6.1h? m 5340.? 293.024 ]/)([??? 8.293.0 267.018 1/6h? .27.0? ⑤齒輪成型尺寸計算： （4-??14cos/dNm 9） 0/5.0?）（ 3 zaahd*2?? 5.1.4 m6 znaf c)(*? .023.???）（ 4 40.14.6%6..?）（D m9540?? .13.40.64.?）（ 40. 桂林電子科技大學畢業(yè)設(shè)計（論文）報告用紙 第 18 頁 共 41 頁 5 澆注系統(tǒng)設(shè)計 澆注系統(tǒng)是指模具中由注射機噴嘴到型腔之間的進料通道。澆注系統(tǒng)一般由主流道、 分流道、澆口和冷料穴等四部分組成。澆注系統(tǒng)的設(shè)計是模具設(shè)計的一個重要環(huán)節(jié)， 設(shè)計合理與否對塑件的性能、尺寸內(nèi)外部質(zhì)量及模具的結(jié)構(gòu)、塑料的利用率等有較大 影響。對澆注系統(tǒng)進行設(shè)計時，一般應遵循如下基本原則 ［1］ ： （1）了解塑料的成型性能。注射成型時注射機料筒中的塑料已成熔融狀態(tài)（粘流 態(tài)） ，因此了解被成型的塑料熔體的流動特性以及溫度、剪切速率對粘度的影響等顯得 十分重要，澆注系統(tǒng)的設(shè)計必須適應以保證塑件質(zhì)量的塑料成型性能。 （2）盡量避免或減少產(chǎn)生熔接痕。在選擇澆口位置時，應注意避免熔接痕的產(chǎn)生。 熔體流動時應盡量減少分流的次數(shù)，有分流必然有匯合，熔體匯合之處必然會產(chǎn)生熔 接痕，尤其是在流程長、溫度低時，這時對塑件熔接痕強度的影響較大。 （3）防止型芯的變形和嵌件的位移。澆注系統(tǒng)設(shè)計時應盡量避免塑料熔體直接沖 擊細小型芯和嵌件，以防熔體的沖擊力使細型芯變形或嵌件位移。 （4）有利于型腔中氣體的排出。澆注系統(tǒng)應能順利地引導塑料熔體充滿型腔的各 個部分，使?jié)沧⑾到y(tǒng)及型腔中原有的氣體能有序得排出，避免充填過程中產(chǎn)生紊流或 渦流，也避免因氣體積存而引起凹陷、氣泡、燒焦等塑件的成型缺陷。 （5）盡量采用較短的流程充滿型腔。在選擇澆口位置的時候，對于較大的模具型 腔，一定要力求以較短的流程充滿型腔，減少壓力損失和熱量損失減少到最低的塑料 桂林電子科技大學畢業(yè)設(shè)計（論文）報告用紙 第 19 頁 共 41 頁 熔體以保持所需的終壓力與現(xiàn)狀的有效傳輸，保持塑件良好的成型質(zhì)量。 （6）流動距離比和流動面積比的校核。對于大型或薄壁塑料制件，塑料熔體有可 能因其流動距離過長或流動阻力太大而無法充滿整個型腔。 設(shè)計應該從多方面考慮，結(jié)合塑件，注射系統(tǒng)分布基礎(chǔ)上進行一模一腔的設(shè)計，由 PPT 的成型特性而知，進料口應取厚盡量避免死角積料。在保證工作順利的條件下， 容積應取最小，以充分利用材料，減小材料損耗 ［1］ 。 5.1 主澆道（澆口套）的設(shè)計 主澆道（澆口套）是和注射機噴嘴部分直接相連的，如下圖 4 所示，它同噴嘴的軸 心線是同一的，也是最開始進入模具的通道，因此熔料在主流道內(nèi)流動并不會改變流 動的方向。主流道大都呈圓錐形，也有形狀是扁形或圓形的。但是為了方便將流道中 的冷料拉出，一般把主流道設(shè)計為圓錐形，一般的錐角通常為 2～7℃，內(nèi)壁粗糙度小 于或等于 0.8μm。一般圓錐孔的小頭直徑為 4～8mm，于此同時又要比注射機噴嘴大 0.5～1mm。定模板厚度決定了主流道的長度。 確定主澆道各部分尺寸如圖 5.1 圖 5.1 澆口套 （1）噴嘴處孔徑ｄ的確定,依 XS-ZY-125 型注射機可查： 嘴噴孔徑為 4mm, 應該選用直通式噴嘴，同時嘴噴處的孔徑要取大些。 d=噴嘴孔徑＋1mm d=5 mm （2）澆口處噴嘴球半徑的確定,依 XS-ZY-125 型注射機可查： 球半徑 R 為 12mm R=噴嘴球半徑＋（2～3）mm